福建省宁德市第一中学2021-2022学年高三物理联考试题含解析

福建省宁德市第一中学2021-2022学年高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选题）对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为φ=kq/r（k为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为A．减少

B．增加

C．减少

D．增加参考答案：AA点的电势为；C点的电势为则A、C间的电势差为，质子从A移到C，电场力做功为，是正功，所以质子的电势能减少，故A正确。故选A。2.质量m0=30kg、长L=lm的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数。将质量m=10kg的小木块（可视为质点），以的速度从木板的左端水平滑到木板上（如图所示）．小木块与木板面的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，）。

则以下判断中正确的是

A．木板一定向右滑动．小木块不能滑出木板

B．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板

C．木板一定静止小动，小木块能滑出木板

D．木板一定静止不动．小木块不能滑出木板参考答案：C木块受到的滑动摩擦力为f2，方向向左，f2=μmg=40N，木板受到木块给予的滑动摩擦力为f2′，方向向右，f2′=f2=40N，木板受地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即f1=μ1（m+m0）g=60N．f1方向向左，f2′<f1，木板静止不动，木块向右做匀减速运动，设木块减速到零时的位移为s，则由μgs得s=2m>L=1m,故小木块能滑出木板，选项C正确。3.如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是Ａ.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能Ｂ.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小Ｃ.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气Ｄ.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小参考答案：答案：CD解析：温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关。质量大，速率大，质量小，速率小。理想气体的内能只取决于分子的动能。松开固定栓至系统达到平衡过程中，先是氢气对氧气做功，内能减少，氧气内能增加，温度升高。由于存在温度差，发生热传递，最后两者温度相同，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同。所以C、D正确。4.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（）A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫块的动能全部转化成内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能参考答案：

考点：功能关系；弹性势能；机械能守恒定律．.分析：通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，结合能量守恒定律分析即可．解答：解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确；C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误．故选：B．点评：本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化，基础问题．5.氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知,氢原子(

)A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光参考答案：A从高能级向n=1能级跃迁时，根据能级间跃迁光子能量满足hγ=Em-En，放出光子的能量大于10.20eV．光子频率大于可见光光子频率，根据c=λf，放出的光的波长比可见光的短．故A正确．从高能级向n=2能级跃迁时，放出的光子能量最大为3.40eV，可能大于3.11eV．故B错误．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的能量最大为1.51eV，小于可见光的能量．故C错误．从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光子能量为10.20eV．不在可见光的范围．故D错误．故选A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

．时间t内木箱上升的高度为

．参考答案：

7.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。8.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。9.已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=．参考答案：解：设卫星的质量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛顿第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案为：．10.如图a是一个门电路符号，图b是其A端和B端输入电压的波形图。该门电路的名称是

门电路。请在图b中画出Z端输入电压的波形图。

参考答案：答案：与，11.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.12.(5分)甲、乙两人在同一点O，分别向竖直墙壁MN水平投掷飞镖，落在墙上时，飞镖A与竖直墙壁夹角为a＝53°，飞镖B与竖直墙壁夹角为b＝37°，两者A、B两点之间相距为d，如图所示。则射出点O离墙壁的水平距离S＝ ；甲、乙两人投出的飞镖水平初速v1、v2的大小之比为v1︰v2＝

。

参考答案：答案：24d/7、4︰313.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xoy坐标系中，第Ⅲ象限内有场强为E，方向沿x正向的匀强电场，第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场，第I象限无电、磁场．质量为m、电量为q的带正电粒子，自x轴上的P点以速度v0垂直电场射入电场中，不计粒子重力和空气阻力，PO之间距离为(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向．(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中，则磁感应强度大小应满足什么条件?(3)若磁感应强度，则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?

参考答案：解：设粒子射入磁场时射入点为A，速度大小为v，与y轴负方向夹角θ

粒子在电场中做类平抛运动时，由动能定理

(2)要保证带电粒子直接回到电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示,粒子在电场中运动时:Y方向:LOA=v0t

X方向:LOP=(Vxt)/2=(v0t)/2

所以

:LOA=2LOP

粒子在磁场中有几何关系得

:R+Rsinθ=LOA=2LOP

而

解得

所以

(3)

由几何关系得粒子在磁场中的轨迹为半圆,粒子运动轨迹如图中实线所示

电场中运动时间:

磁场中运动时间:

无场区运动时间:

总时间:

17.(12分)如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。参考答案：滑块上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故当滑块的左端到达小球正上方这段时间内，小球速度始终为零，则对于滑块：a=,v1==.当滑块的左端到达小球正上方后，小球做自由落体运动，落地时间t=滑块的加速度a’=μg

①若此时滑块的速度没有减小到零，在t时间内滑块向右运动的距离为：s=v1t-a’t2=-μg()2=-μh。②若在t时间内滑块已经停下来，则：s‘==-L。18.如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R，运转周期为T，地球和太阳中心的连线与地球和行星中心的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为，当行星处